[发明专利]钙钛矿太阳电池的改性方法和高效稳定钙钛矿太阳电池及其制备方法

权利要求书

1.一种钙钛矿太阳电池的改性方法，其特征在于：通过一步旋涂法将荧光素钠的异丙醇溶液旋涂在钙钛矿层靠近空穴传输层一侧的表面，在手套箱内制备形成改性钙钛矿薄膜；所述荧光素钠的异丙醇溶液中荧光素钠的浓度范围为0.1-0.3mg/mL，所述改性钙钛矿的晶体颗粒平均粒径1.00～1.10微米，薄膜的厚度为500～600纳米。

2.一种高效稳定钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)在室温下将SnO₂纳米溶液旋涂到ITO导电玻璃上，通过退火处理制备出SnO₂/ITO基底；

2)将溶液A旋涂在SnO₂/ITO基底上，然后退火处理；冷却到室温后，再将溶液B快速滴到基底中心，旋涂到薄膜上，退火处理后制备出SnO₂/ITO/PVK基材；所述溶液A为PbI₂、N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的混合溶液，所述溶液B为甲脒氢碘酸盐、甲基碘化胺、甲基氯化胺和异丙醇的混合溶液；

3)取荧光素钠的异丙醇溶液用旋涂在SnO₂/ITO/PVK基材的钙钛矿层上，并退火处理，制备出SnO₂/ITO/PVK/Ur基材；

4)将溶液E旋涂沉积在SnO₂/ITO/PVK/Ur基材上，制备出SnO₂/ITO/PVK/Ur/Spiro-OMeTAD基材；所述溶液E由双三氟甲磺酰亚胺锂的乙腈溶液加入氯苯、Spiro-OMeTAD、4-叔丁基吡啶的混合溶液中制备而成；

5)将银电极镀在SnO₂/ITO/PVK/Ur/Spiro-OMeTAD基材上，制备出SnO₂/ITO/PVK/Ur/Spiro-OMeTAD/Ag器件即为钙钛矿太阳电池。

3.根据权利要求1所述的一种高效稳定钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于：所述荧光素钠的异丙醇溶液中荧光素钠的浓度范围为0.1-0.3mg/mL。

4.根据权利要求3所述的一种高效稳定钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，荧光素钠的异丙醇溶液用量为40～50μL，旋涂速度为3500～4000rpm，持续时间30～35秒，100℃下退火10～12分钟。

5.根据权利要求1所述的一种高效稳定钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，在室温下将SnO₂纳米溶液以3500～4000rpm的转速旋涂到ITO导电玻璃上，并持续20～30秒，在150℃下退火30～35分钟，制备出SnO₂/ITO基底；所述SnO₂纳米溶液由SnO₂与二次去离子水以1：4的质量比配置而成。

6.根据权利要求1所述的一种高效稳定钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，溶液A中PbI₂、N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的用量比为0.6～0.7g：900μL：100μL，溶液B中甲脒氢碘酸盐、甲基碘化胺、甲基氯化胺和异丙醇的用量比为90mg：6～7mg：9mg：1mL。

7.根据权利要求1所述的一种高效稳定钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，溶液A用量为40μL，旋涂速度为1500～1800rpm，持续时间20～30秒，退火温度为70℃，持续时间1～3分钟；溶液B用量为30μL，5秒内滴到基底中心，旋涂速度为1500～2000rpm，持续时间20～30秒，先在35℃下预退火3～5分钟，然后再150℃下退火10～15分钟。